Классификация теодолитов и их характеристики. Измерение углов теодолитом

Классификация теодолитов и их характеристики. Измерение  углов теодолитом. Измерение длин линий нитяным дальномером.

 
Теодолит  предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов. По ГОСТ 10529-79 изготавливают следующие типы теодолитов: Т1, Т2, Т5, Т15, ТЗО, Т60. [табл. 1). Данный ГОСТ предусматривает выпуск теодолитов с компенсатором углов наклона, заменяющих уровень при вертикальном круге: Т5К., Т15К и 2ТЗОК; с автоколлимационным окуляром зрительной трубы: Т1А, Т2А и Т5А.

Таблица 1. Основные параметры теодолитов 

 
  В настоящее время отечественной  промышленностью освоены и серийно  выпускаются следующие типы теодолитов и их модификации: Т05, Т1, Т2, Т2А, Т5, Т5А, Т5К, Т15К, 2ТЗО и 2ТЗОК, Перед обозначением типа теодолита может быть указан порядковый номер модели (например, 2Т2, 2Т5).

  Все теодолиты  выпускаются со стеклянными лимбами, т. е. являются оптическими. Отсчеты  делаются через один окуляр отсчетного микроскопа, расположенный рядом  с окуляром зрительной трубы. Все теодолиты, за исключением ТЗО, имеют совмещенное расположение закрепительных и наводящих устройств. Зрительные трубы всех теодолитов с внутренней фокусировкой; большинство типов теодолитов снабжены оптическими центрирами.

  Теодолиты Т1 и Т2 имеют двустороннюю систему отсчитывания и снабжены оптическим микрометром.

  Технические теодолиты Т15 [рис. 1, а] и 2ТЗО [рис. 1,6) предназначены для угловых измерений  в теодолитных ходах, создания съемочных  сетей при изысканиях инженерных сооружений и выносе проектов в натуру.

* Горизонтальный круг 3 теодолитов Т15 и ТЗО с лимбом может свободно вращаться относительно подставки прибора 2, имеющей три подъемных винта 1. Отсчетное устройство может поворачиваться совместно с лимбом или отдельно при закрепленном лимбе. Для наведения трубы по предмету используют кремальеру 9, На трубах установлены оптические визиры 8 для предварительного наведения трубы на предмет. Один из двух визиров трубы может быть заменен цилиндрическим уровнем при использовании теодолита с горизонтальной трубой (для геометрического нивелирования).

  Вертикальный  круг 7 предназначен для измерений  вертикальных углов. Если смотреть на теодолит со стороны окуляра, то вертикальный круг может находиться слева

от зрительной трубы — положение «круг лево» (КЛ) или справа («круг право» КЛ),

  В нижней части кожухов теодолитов Т15 и  Т15К имеется нажимная пластина с  фиксатором 4 для перестановки лимба. Между подставками зрительной трубы [колонками) на кожухе прибора находятся цилиндрический 5 и круглый уровни. Тео-долиты снабжены съемной ориентир-буссолью, укрепляемой в гнезде верхней части теодолита 10. Подставка прибора с тремя подъемными винтами отделима от верхней части прибора, ось вращения которого закрепляется в корпусе подставки закрепительным винтом //.

  Центрирование прибора выполняется при помощи оптического центрира при подставке  теодолитов Т15, Т15К, Т5, Т5К. или отвеса у теодолитов ТЗО и 2ТЗО, который  подвешивают на крючок станового  винта, служащего для закрепления  теодолита на штативе.

  В отсчетном  микроскопе теодолита 6 одновременно наблюдается  изображение отсчетного устройства и лимбов горизонтального и вертикального  кругов с их делениями. Подсветка

 
 

Рис. 1. Теодолит: а-Т15; 6-2ТЗО

 
 
 
 
 
изображений осуществляется зеркальцем через иллюминатор  12, а фокусировка отсчета — поворотом окулярного кольца микроскопа.

  У теодолита  ТЗО цена деления лимбов равна 10'. Отсчетное устройство теодолита штрихового типа [рис. 2,а). По штриху микроскопа делают отсчет до Г, оценивая десятые доли деления лимба на глаз. На рис. 24, а отсчеты по вертикальному и горизонтальному кругам следующие: В: 359°53'; Г-.7Р07'.

У теодолита 2ТЗО (модификация теодолита ТЗО) 'цена деления лимбов 1°. Отсчетное устройство теодолита шкалового типа (рис. 2,6). Шкала делит градусный интервал лимба на 12 частей. Таким образом, цена одного деления шкалы равна 5'. Отсчет берут по положению градусного штриха лимба на шкале до 1'. Лимб вертикального круга имеет градусные деления, снабженные знаками плюс и минус для измерения положительных и отрицательных углов наклона. В соответствии с этим шкала отсчетного микроскопа для вертикального круга имеет раздельную оцифровку для положительных и отрицательных значений лимба. При взятии отсчета знак шкалы должен совпадать со знаком деления лимба, по которому берут отсчет. Отсчеты на рис. 2,6 будут В = —0°17'; Г=124°18'.

  У теодолита  Т15 цена' деления лимба 1°, а шкала  отсчетного устройства имеет 60 делений. Минимальный минутный интервал шкалы  при взятии отсчета делят на глаз до десятых долей минуты. На рис. 24, в отсчеты следующие: В = 358°16,2'; Г=124°44,Г.

  Модификации 2ТЗОК и Т15К снабжены компенсационным  устройством, заменяющим в теодолите уровень при вертикальном круге. Компенсатор удерживает отсчет по вертикальному

  кругу постоянным при отклонении оси вращения теодолита от вертикали в пределах 2'. Вертикальный круг теодолита Т15 может иметь отрицательную оцифровку (рис. 2, г).либо посредством оптического центрира. Для выполнения центрирования одна из ножек штатива устанавливается на некотором удалении от точки. За две другие ножки штатив перемещают, добиваясь расположения отвеса вблизи точки центрирования и наблюдая за горизонтальностью положения головки штатива. Закончив предварительную установку штатива, его ножки укрепляют, продолжая центрирование прибора при вдавливании их в землю. Затем, ослабив становой винт, теодолит перемещают по головке штатива до совмещения острия отвеса с точкой центрирования. ^ЛТочность выполнения этой операции зависит от точности геодезических работ. В технических работах средней точности центрирование считается выполненным при колебаниях отвеса над центром в пределах 5 мм.

  Приведение  вертикальной оси прибора в отвесное положение осуществляется с помощью уровней при горизонтальном круге и выполняется тремя подъемными винтами.

  Если теодолит снабжен одним цилиндрическим уровнем (например, ТЗО), то располагают его по направлению двух подъемных винтов. Вращая их в разные стороны, выводят пузырек уровня в нуль-пункт. Повернув теодолит приблизительно на 90°, выводят пузырек уровня на середину ампулы третьим подъемным винтом. Действия повторяют, пока в обоих положениях пузырек не будет оставаться в нуль -пункте. После этого вертикальная ось прибора считается приведенной в отвесное положение.

  Если на горизонтальном круге имеется круглый  уровень или два взаимно перпендикулярных цилиндрических уровня, то приведение оси вращения в вертикальное положение осуществляют за один прием без поворота прибора на 90°,

  Подготовка зрительной трубы к наблюдениям заключается в приведении диоптрийным кольцом окуляра сетки нитей в резкое изображение в фокусировании трубы по предмету кремальерой и устранении параллакса нитей. Трубу наводят на светлый фон и вращением диоптрийного кольца окуляра добиваются четкого изображения сетки нитей. Затем трубу наводят на точку наблюдения и, действуя кремальерой, добиваются резкого изображения этой точки. Перемещением глаза относительно окуляра устанавливают наличие параллакса сетки нитей (ее перемещение по предмету). Легким поворотом кремальеры устраняют параллакс.

 
 
Измерение угла способом приемов.

  Измерения выполняют дважды: двумя полуприемами при круге право (КП) и круге  лево (КЛ).

  Установив теодолит в вершине угла В (рис. 3) в рабочее положение при круге право (КП), начинают наблюдение с правой (задней) точки А. Наведя перекрестие сетки на основание

Таблица 2. Журнал измерения горизонтального угла 

 
 
 
 
 
 
 

  Теодолиты должны поставляться с принадлежностями. Для теодолитов Т15, ТЗО и 2ТЗО применяют штативы типа ШР-140 (штатив раздвижной с диаметром головки 140 мм), а для теодолитов Т2, Т5 и Т5К — штативы ШР-160.

  Конструкции штативов должны соответствовать ГОСТ 11897—78 на штативы для геодезических приборов и обеспечивать устойчивость и неизменность положения установленного на нем прибора. После закрепления штативы должны сопротивляться крутящему моменту и выдерживать вертикальную нагрузку не менее 200 Н. После снятия с них нагрузки деформация у штативов должна отсутствовать.

  Теодолит  Т5 предназначен для точных измерений  углов. Цена деления лимбов 1°. Отсчетное устройство представляет собой шкаловой микроскоп, в котором цена деления шкалы составляет 1'. Отсчеты берутся по соответствующему градусному делению лимба с точностью 0,1'. Горизонтальный круг теодолита может соединяться

  с алидадой и вращаться совместно. Для соединения предназначена специальная защелка повторительного устройства.

  Отечественная промышленность также выпускает  улучшенную конструкцию 2Т5 и модификации Т5А, Т5К и 2Т5К.

  Теодолиты типов Т15 и ТЗО изготовляются  также в маркшейдерском исполнении. В этом случае шифр теодолита дополняется буквой М. Таким теодолитом можно работать в подземных условиях при различных маркшейдерских работах. Эти теодолиты имеют конструкцию вертикальной оси вращения, обеспечивающую их работу на консоли в перевернутом положении так же надежно, как и на штативе, и повышенную защищенность от проникновения внутрь пыли и влаги.

 

 
 
Рис. 2. Поле зрения отсчетного микроскопа:

а — теодолита ТЗО; б — теодолита 2730; в — теодолита Т15;   г — теодолита Т15К

 
Для измерения углов теодолит укрепляют  на штативе с помощью станового  винта, а штатив устанавливают над точкой, являющейся вершиной измеряемого горизонтального угла. Установка в рабочее положение прибора заключается в выполнении следующих операций: центрирования, приведения вертикальной оси теодолита в отвесное положение и подготовки зрительной трубы теодолита к наблюдениям. Центрировать теодолит — значит привести его в такое положение, при котором вертикальная ось теодолита совпадала бы с отвесной линией, проходящей через точку центрирования  (вершину измеряемого угла).  Эта операция  осуществляется либо  с помощью отвеса, нить которого зацепляется подвижной петлей за крючок станового винта, вехи А, берут отсчет по горизонтальному кругу, например, 22°17'. Результат записывают в журнал [табл. б]. Затем ослабляют закрепительное устройство алидады, наводят перекрестие нитей на веху, стоящую в левой (передней] точке С, и вновь берут отсчет (247°15'). Для получения угла Р из заднего отсчета 22°17'вычитают передний отсчет 247° 15'. Если первый отсчет окажется меньше второго (как в нашем случае), то к нему прибавляют 360° (22° 17' + + 360°=382°. 17'). Порядок отсчетов менять нельзя, так как в этом случае будет получено